Ứng dụng lý thuyết đồ họa để lập các phương trình động học của phản ứng enzym: Phản ứng thủy phân xúc tác papain

By using the graphic theory the constant of reserve hydrolytic protein reaction catalyzed by papain have been calculated as follow: For the activation reaction: VM = 2.08 × 10-6 M.sec-1 , k2 = 1.04 × 10-1 .sec-1 , Ks = 1,79 × 10-4 M, = 0.265, KA = 1.54 × 10-4 M. For the inhibition reaction: VM = 0.67 × 10-3 M.sec-1 , Ks = 0.55 × 10-5 M, k2 = 33.5 sec-1 , Ki = 1.85× 10-3 M.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng lý thuyết đồ họa để lập các phương trình động học của phản ứng enzym: Phản ứng thủy phân xúc tác papainT¹p chÝ Hãa häc, T. 42 (2), Tr. 133 - 138, 2004 øng dông lý thuyÕt ®å thÞ ®Ó lËp c¸c ph ¬ng tr×nh ®éng häc cña ph¶n øng enzym: Ph¶n øng thñy ph©n xóc t¸c papain §Õn Tßa so¹n 6-9-2002 TrÇn §×nh To¹i1, TrÇn Trung HiÕu2 1 ViÖn Hãa häc, ViÖn Khoa häc v% C«ng nghÖ ViÖt Nam 2 ViÖn Nghiªn cøu KiÕn tróc, Bé X©y dùng Summary By using the graphic theory the constant of reserve hydrolytic protein reaction catalyzed by papain have been calculated as follow: For the activation reaction: VM = 2.08 × 10-6 M.sec-1, k2 = 1.04 × 10-1.sec-1, Ks = 1,79 × 10-4 M, = 0.265, KA = 1.54 × 10-4 M. For the inhibition reaction: VM = 0.67 × 10-3 M.sec-1, Ks = 0.55 × 10-5 M, k2 = 33.5 sec-1 , Ki = 1.85× 10-3 M. I - Më ®Çu [E] - ký hiÖu nång ®é enzym cßn l¹i ch7a kÕt hîp víi c¬ chÊt, §iÒu quan träng trong nghiªn cøu ®éng hãa [P] - ký hiÖu nång ®é s¶n phÈm,häc, bao gåm c¶ ®éng häc xóc t¸c enzym, l4 [S] - ký hiÖu nång ®é c¬ chÊt,ph¶i x¸c lËp ®7îc ph7¬ng tr×nh ®Ó x¸c ®Þnh c¸c [ES] - ký hiÖu nång ®é phøc trung gian enzym -th«ng sè ®éng häc cña ph¶n øng. c¬ chÊt ®7îc t¹o th4nh do enzym kÕt hîp víi c¬ Nãi chung, ®èi víi bÊt cø ph¶n øng enzym chÊt,n4o, cã thÓ x¸c lËp ph7¬ng tr×nh ®éng häc (thÝ k+1, k-1 - h»ng sè t¹o phøc v4 h»ng sè ph©n lydô nh7 ph7¬ng tr×nh tèc ®é). phøc trung gian enzym - c¬ chÊt, ThÝ dô: Cã thÓ t×m ph7¬ng tr×nh tèc ®é ®èi k2 - h»ng sè tèc ®é ph¶n øng, cßn gäi l4 h»ng sèvíi ph¶n øng enzym hai giai ®o¹n theo c¬ chÕ xóc t¸c.Michaelis–Menten theo nh7 sau (S§1): Tèc ®é cña ph¶n øng nªu trªn ®7îc biÓu k+1[S] k2 diÔn b»ng biÓu thøc sau: E+S ES E+P V = d[ES]/dt = k2[ES] . (1) k-1 Khi ph¶n øng x¶y ra, nång ®é enzym gi¶mTrong ®ã: dÇn ®Ó t¹o phøc trung gian víi c¬ chÊt [ES], khi[E]0 - ký hiÖu nång ®é ban ®Çu cña enzym khi Êy nång ®é enzym cßn l¹i l4 [E]. Nh7 vËy, nångph¶n øng ch7a x¶y ra, ®é tæng céng cña tÊt c¶ c¸c tr¹ng th¸i enzym 133trong ph¶n øng chÝnh l4 nång ®é ban ®Çu cña tr7íc, trong c¸c ph¶n øng enzym, l4 chiÒu ph¶nenzym khi ph¶n øng ch7a x¶y ra: øng dÉn ®Õn c¸c chÊt ban ®Çu hoÆc trung gian. [E]0 = [ES] + [E]. (2) - ®Ønh: l4 ®iÓm cho tr7íc cña ®å thÞ. Theo c«ng thøc (1), ®Ó t×m tèc ®é ph¶n øng, - Nh¸nh: l4 ®o¹n nèi 2 ®Ønh cña ®å thÞ.ph¶i tÝnh gi¸ trÞ cña biÓu thøc [ES]. - ®7êng: l4 dgy liªn tôc c¸c nh¸nh cña ®å thÞ Sù biÕn ®æi nång ®é phøc trung gian ®7îc theo mét h7íng ®Õn ®Ønh cuèi cïng.viÕt b»ng biÓu thøc sau: - ®å thÞ mÆt ph¼ng: l4 ®å thÞ m4 trong ®ã c¸c d[ES]/dt = k+1[E] [S] - (k2 + k–1) [ES]. (3) nh¸nh kh«ng c¾t nhau. ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh, nång ®é phøc trung - C¬ së: Trong tÝnh to¸n, lÊy mét ®Ønh n4o ®ãgian kh«ng thay ®æi: cña ®å thÞ l4m mèc, ®Ønh Êy gäi l4 c¬ së. d[ES]/dt = 0, - §Þnh thøc c¬ së: l4 tæng gi¸ trÞ cña tÊt c¶ c¸csuy ra k+1[E] [S] – (k2+ k –1) [ES] = 0. ®7êng (c©y) h7íng vÒ c¬ së. Tõ c¸c biÓu thøc (2), (3) cã thÓ tÝnh gi¸ trÞ b. BiÓu diÔn ®å thÞ ®èi víi ph¶n øng enzymcña biÓu thøc [ES]: BiÓu diÔn ®å thÞ ®èi víi ph¶n øng enzym k+1[E]0[S] [E]0[S] chÝnh l4 dïng c¸c mòi tªn ®Ó m« t¶ sù biÕn ®æi [ES] = _____________________ = _____________________ . c¸c chÊt trong ph¶n øng. ThÝ dô: (k2+k–1)+k+1[S] (k2+k–1)/k+1+[S] a b c Thay gi¸ trÞ cña biÓu thøc [ES] v4o c«ng A B C Pthøc tèc ®é (1) sÏ ®7îc ph7¬ng tr×nh tèc ®é cña e fph¶n øng enzym 2 giai ®o¹n theo c¬ chÕMichealis–Menten (S§1) [1, 2, 3]: E F k2[E]0[S] V = ________________________ . Trong ®å thÞ n4y cã: c¸c ®Ønh A, B, C, E, F; (k2+ k–1)/k+1+[S] c¸c ®7êng ABCP, ABCF, ABE; c¸c nh¸nh AB,§Æt: VM = k2[E]0 , KM = (k2+ k–1)/k+1 , ta cã BC, CP, BE, CF t7¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ a, b, c, e, f. V [S] M ______________ V= . (3) c. Mét sè (tÝnh chÊt) quy luËt c¬ b¶n cña lý KM + [S] thuyÕt ®å thÞPh7¬ng tr×nh (3) ®7îc gäi l4 ph7¬ng tr×nhMichealis–Menten, trong ®ã VM l4 tèc ®é cùc Gi¸ trÞ cña ®7êng ®å thÞ b»ng tÝch gi¸ trÞ cña tÊt c¶ c¸c nh¸nh:®¹i cña ph¶n øng, KM l4 h»ng sè Michaeli ...